Новое исследование, проведенное учеными Юго-Западного Института (Southwest Research Institute) и опубликованное в журнале Nature Astronomy, впервые подтвердило теоретические модели магнитного пересоединения — процесса, который высвобождает накопленную магнитную энергию и вызывает солнечные вспышки, корональные выбросы массы и другие явления солнечной погоды. Данные были получены с помощью зонда Parker Solar Probe NASA, единственного космического аппарата, который пролетел через верхние слои солнечной атмосферы.
Зонд Parker Solar Probe подтвердил влияние магнитного поля на солнечные вспышки
Ученые Юго-западного Института подтвердили с помощью зонда Parker Solar Probe теоретические модели магнитного пересоединения, которые разрабатывались почти 70 лет и объясняют механизм солнечных вспышек и корональных выбросов массы.
Реконструкция. Polar Solar Probe над Солнцем. NASA
Parker Solar Probe установил рекорд близости к Солнцу 24 декабря 2024 года, подлетев на расстояние всего 6,1 млн км от поверхности светила. Это примерно четыре диаметра Солнца. Зонд пронесся через солнечную атмосферу на скорости 692 тысячи км/ч — быстрее любого созданного человеком объекта.
Магнитное пересоединение происходит, когда магнитные силовые линии в плазме разрываются и переподключаются в новой конфигурации, высвобождая большие количества накопленной энергии. На Солнце это высвобождение энергии часто приводит к солнечной активности, которая может влиять на технологии на Земле. Точное моделирование солнечного магнитного пересоединения поможет предсказывать корональные выбросы массы, солнечные вспышки и другие события космической погоды, которые влияют на спутники, системы связи и даже энергосети на Земле.
Вспышка на Солнце
«Пересоединение действует в различных пространственных и временных масштабах, в космических плазмах от Солнца до магнитосферы Земли, от лабораторных условий до космических масштабов», — говорит доктор Ритеш Пател, ведущий автор работы.
Parker Solar Probe — самый близкий к Солнцу
Рекордная близость зонда к Солнцу открыла новые возможности для изучения. Пролет 6 сентября 2022 года предоставил возможность впервые детально исследовать и проанализировать свойства плазмы и магнитного поля. Используя комбинацию методов визуализации и прямой диагностики, а также дополнительные наблюдения с европейского Solar Orbiter, команда подтвердила, что Parker Solar Probe впервые пролетел через область пересоединения в солнечной атмосфере.
Измерения, полученные с помощью зонда NASA Solar Parker Probe, помогли заполнить важнейшие пробелы в данных о процессах, которые приводят к солнечным вспышкам, выбросам корональной массы и другим явлениям космической погоды. Измерения проводились в области, изображенной в белой рамке, которая была идентифицирована как источник выброса корональной массы. Приведенные здесь рисунки взяты из снимков, сделанных космическим аппаратом
«Мы разрабатываем теорию магнитного пересоединения почти 70 лет, поэтому у нас было базовое представление о том, как должны вести себя различные параметры», — отметил Пател. — «Измерения и наблюдения, полученные в ходе этой встречи, подтвердили численные модели симуляции, существовавшие десятилетиями. Но это была теория. Теперь она стала фактом».
Ученые продолжают работать над выявлением механизмов пересоединения, сопровождаемых турбулентностью или флуктуациями и волнами магнитных полей в солнечных областях, которые идентифицировал Parker Solar Probe.